一、數字孿生平臺架構包括哪些內容

數字孿生技術通過構建物理對(dui)(dui)(dui)象(xiang)的(de)數字化鏡像，描述物理對(dui)(dui)(dui)象(xiang)在現(xian)實世界中的(de)變(bian)化，模(mo)擬物理對(dui)(dui)(dui)象(xiang)在現(xian)實環境中行為和影響，以實現(xian)狀態監測、故障診斷、趨勢預測和綜合優(you)化。

為了構建數(shu)字化(hua)鏡像并實現(xian)上述目標，需要IOT、建模、仿(fang)真等基礎支撐技術通過平臺化(hua)的架構進(jin)行(xing)融合，搭建從(cong)物(wu)理世界到孿生空(kong)間的信息(xi)交互閉環(huan)。整(zheng)體來看，一個完整(zheng)的數(shu)字孿生平臺應包含以(yi)下(xia)五個實體層級：

1、物理層

物理(li)(li)層(ceng)所涉及(ji)的物理(li)(li)對象既包(bao)(bao)括了物理(li)(li)實體，也包(bao)(bao)括了實體內(nei)部及(ji)互(hu)相之間存在的各類(lei)運行邏輯、生產流程等已存在的邏輯規則。

2、數據層

數(shu)(shu)(shu)據(ju)層(ceng)的(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)來源于物理空(kong)間中的(de)固(gu)有(you)數(shu)(shu)(shu)據(ju)，以(yi)及由各(ge)類(lei)傳感(gan)器實(shi)時(shi)采集(ji)到的(de)多模式、多類(lei)型的(de)運行(xing)數(shu)(shu)(shu)據(ju)。

3、模型層

數(shu)字孿生(sheng)中的(de)(de)模(mo)型既包含了對應已(yi)知(zhi)物理對象的(de)(de)機理模(mo)型，也包含了大(da)量的(de)(de)數(shu)據驅動(dong)(dong)模(mo)型。其中，“動(dong)(dong)態”是模(mo)型的(de)(de)關鍵，動(dong)(dong)態意味(wei)著(zhu)這些(xie)模(mo)型需要具備自我學習、自主調整的(de)(de)能力。

4、功能層

功(gong)能(neng)層的(de)(de)核(he)心(xin)要(yao)素“功(gong)能(neng)模(mo)塊(kuai)(kuai)”則是(shi)指由各類(lei)模(mo)型(xing)通過(guo)或(huo)獨(du)立或(huo)相(xiang)互聯系(xi)作(zuo)用(yong)的(de)(de)方(fang)式形成的(de)(de)半自(zi)主(zhu)性的(de)(de)子系(xi)統，或(huo)者說是(shi)一個數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)生的(de)(de)小型(xing)實(shi)(shi)例。半自(zi)主(zhu)性是(shi)指這些功(gong)能(neng)模(mo)塊(kuai)(kuai)可以(yi)獨(du)立設(she)計、創新，但在設(she)計時需要(yao)遵守(shou)共同的(de)(de)設(she)計規則，使(shi)其(qi)互相(xiang)之間(jian)保持一定的(de)(de)統一性。這種特(te)征使(shi)得數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)生的(de)(de)模(mo)塊(kuai)(kuai)可以(yi)靈活(huo)的(de)(de)擴展、排除(chu)、替換或(huo)修改，又可以(yi)通過(guo)再次組合的(de)(de)方(fang)式，實(shi)(shi)現復(fu)雜應(ying)用(yong)、構成成熟完整的(de)(de)數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)生體(ti)系(xi)。

5、能力層

最終，通過功能模(mo)塊(kuai)(kuai)的(de)搭配組(zu)合解(jie)決特定(ding)應(ying)用場景中某類具體(ti)問題的(de)解(jie)決方(fang)案，在歸納總結(jie)后會沉(chen)淀為(wei)一套專業知識體(ti)系，這便是數字孿生(sheng)可對(dui)外提供的(de)應(ying)用能力，也可稱為(wei)應(ying)用模(mo)式。因為(wei)其內(nei)部的(de)模(mo)型和模(mo)塊(kuai)(kuai)具有的(de)半自主特性，使得形(xing)成的(de)模(mo)式可以在一定(ding)程度上實現自適應(ying)調整。

二、數字孿生平臺架構的四大技術層級

數字孿生平臺的(de)架構一般有四個技術層級(ji)，分別是(shi)：

1、數據采集與控制實體

主要涵蓋感知(zhi)、控制、標識等技(ji)術，承擔孿生(sheng)體與物(wu)理對象間上行感知(zhi)數據的采集和下行控制指令的執(zhi)行。

2、核心實體

依托通用(yong)支(zhi)撐技術，實(shi)現模型構建與融合(he)、數據集成、仿真分析(xi)、系統(tong)擴(kuo)展等功能，是生(sheng)成孿生(sheng)體(ti)并拓展應用(yong)的(de)主要載體(ti)。

3、用戶實體

主要以(yi)可視化技術(shu)和虛擬現實技術(shu)為(wei)主，承擔人(ren)機(ji)交互的職能。

4、跨域實體

承擔各實體(ti)層級之(zhi)間的(de)數據互通和安全保障職能。